計算困難な問題への混成アプローチ:近似、乱択、並列化

• 研究課題/領域番号: 20500021
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 陳 致中 東京電機大学, 理工学部, 教授 (00242933)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2009年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2008年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 近似アルゴリズム / 確率アルゴリズム / 並列アルゴリズム / NP困難性 / 網状ネットワーク問題 / RH下界 / 最大共通無閉路森問題 / 最大共通森問題 / バイオインフォマティクス / 固定パラメータアルゴリズム / 整数線形計画問題 / 計算生物学 / 最適化問題 / Closest文字列問題 / Tandem複製歴再構築問題 / Closest部分列問題 / 埋込(l,d)-モティーフ問題 / 最大2-辺彩色可能部分グラフ問題 / 最大三角形詰め込み問題 / 安全マルチキャスト鍵管理問題 / 確率近似アルゴリズム / 期待近似率 / 動的計画法 / APX困難性

研究概要

何らかの利益を最大化する問題や何らかのコストを最小化する問題は実世界に遍在している。このような問題は最適化問題と呼ばれ、そのほとんどが計算困難である。計算困難な最適化問題へのアプローチとして、近似(最適な解に近い解を効率よく求めること)という手法がよく使われている。本研究でこのアプローチに乱択・並列化という2つの手法を融合して、いくつかの計算困難な最適化問題に対して既知のアルゴリズムより性能の良いアルゴリズムを設計した。

研究成果

• [雑誌論文] Fast Exact Algorithms for the Closest String and Substring Problems with Application to the Planted(L, d)-Motif Model (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen and L. Wang
  • 雑誌名: IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics 巻: Vol.8 号: 5 ページ: 1400-1410
  • DOI: 10.1109/tcbb.2011.21
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Approximation Algorithm for the Minimum Co-Path Set Problem (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, G. Lin, and L. Wang
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: Vol.60 号: 4 ページ: 969-986
  • DOI: 10.1007/s00453-010-9389-x
• [雑誌論文] An Approximation Algorithm for the Minimum Co-Path Set Problem. (2011)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, G.Lin, L.Wang.
  • 雑誌名: Algorithmica Vol.60 ページ: 969-986
  • 査読あり
• [雑誌論文] HybridNET : a Tool for Constructing Hybridization Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen and L. Wang
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: Vol.26, No.22 ページ: 2912-2913
• [雑誌論文] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, S. Konno, and Y. Matsushita
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: Vol.158 号: 17 ページ: 1894-1901
  • DOI: 10.1016/j.dam.2010.08.010
• [雑誌論文] HybridNET : a Tool for Constructing Hybridization Networks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, L.Wang.
  • 雑誌名: Bioinformatics Vol.26, No.22 ページ: 2912-2913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating Maximum Edge 2 Coloring in Simple Graphs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Z-Z.Chen, S.Konno, Y.Matsushita.
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics Vol.158 ページ: 1894-1901
  • 査読あり
• [雑誌論文] HybridNET : a Tool for Constructing Hybridization Networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 26 ページ: 2912-2913
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: 158 ページ: 1894-1901
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 3.4713-Approximation Algorithm for the Capacitated Multicast Tree Routing Problem (2009)
  • 著者名/発表者名: Z. Cai, Zhi-Zhong Chen, and G. Lin
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: Vol.410, No.52 号: 52 ページ: 5415-5424
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2009.05.013
• [雑誌論文] Improved Approximation Algorithms for Reconstructing the History of Tandem Repeats (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen and L. Wang
  • 雑誌名: IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics 巻: Vol.6 号: 3 ページ: 438-453
  • DOI: 10.1109/tcbb.2008.122
• [雑誌論文] A 3.4713-Approximation Algorithm for the Capacitated Multicast Tree Routing Problem. (2009)
  • 著者名/発表者名: Z.Cai, Z.-Z.Chen, G.Lin.
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science Vol.410, No.52 ページ: 5415-5424
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs via Local Improvement. (2009)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, R.Tanahashi.
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science Vol.410, No.45 ページ: 4543-4553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Approximation Algorithms for Reconstructing the History of Tandem Repeats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, L.Wang.
  • 雑誌名: IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics Vol.6, No.3 ページ: 438-453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation Algorithms for Reconstructing the Duplication History of Tandem Repeats. (2009)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, L.Wang, Z.Wang.
  • 雑誌名: Algorithmica Vol.54, No.4 ページ: 501-529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs via Local Improvement (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 410 ページ: 4543-4553
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Approximation Algorithms for Reconstructing the History of Tandem Repeats (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics 6 ページ: 438-453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation Algorithms for Reconstructing the Duplication History of Tandem Repeats (2009)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Algorithmica 54 ページ: 510-329
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimizing Deletion Cost for Secure Multicast Key Management (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 401
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Improved Approximation Algorithm for Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Journal of Discrete Algorithms 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation Algorithms for Bounded Degree Phylogenetic Roots (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 雑誌名: Algorithmica 51 ページ: 1-23
  • 査読あり
• [学会発表] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs (2010)
  • 著者名/発表者名: 陳致中
  • 学会等名: The 6^<th> International Conference on Algorithmic Aspects in Information Management
  • 発表場所: Shandong University, Weihai, China?
  • 年月日: 2010-07-20
• [学会発表] A Fast Exact Algorithm for the Closest Substring Problem and Its Application to the Planted (l, d)-Motif Model (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 学会等名: LA Symposium
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2010-02-02
• [学会発表] A Three-String Approach to the Closest String Problem (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, B. Ma, and L. Wang
  • 学会等名: Proceedings of 16th Annual International Computing and Combinatorics Conference(COCOON' 2010), Lecture Notes in Computer Science
  • 発表場所: Nha Trang, Vietnam
• [学会発表] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, S. Konno, and Y. Matsushita
  • 学会等名: Proceedings of 6th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management(AAIM' 2010)
  • 発表場所: Weihai, China
• [学会発表] A Linear Kernel for Co-Path/Cycle Packing (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, M. R. Fellows, B. Fu, H. Jiang, Y. Liu, L. Wang, and B. Zhu
  • 学会等名: Proceedings of 6th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management(AAIM' 2010), Lecture Notes in Computer Science
  • 発表場所: Weihai, China
• [学会発表] A Three-String Approach to the Closest String Problem. (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, B.Ma, L.Wang.
  • 学会等名: Proceedings of 16th Annual International Computing and Combinatorics Conference, Lecture Notes in Computer Science, Vol.6196, pp.449-458
  • 発表場所: Nha Trang, Vietnam
• [学会発表] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs. (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, S.Konno, Y.Matsushita.
  • 学会等名: Proceedings of 6th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management, Lecture Notes in Computer Science, Vol.6124, pp.78-89
  • 発表場所: Weihai, China
• [学会発表] A Linear Kernel for Co-Path/Cycle Packing. (2010)
  • 著者名/発表者名: Z.-Z.Chen, M.R.Fellows, B.Fu, H.Jiang, Y.Liu, L.Wang, B.Zhu.
  • 学会等名: Proceedings of 6th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management, Lecture Notes in Computer Science, Vol.6124, pp.90-102
  • 発表場所: Weihai, China
• [学会発表] An Improved Randomized Approximation Algorithm for Maximum Triangle Packing (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen
  • 学会等名: 4th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management
  • 発表場所: 中国復丹大学
  • 年月日: 2008-06-23
• [学会発表] An Improved Approximation Algorithm for the Capacitated Multicast Tree Routing Problem (2008)
  • 著者名/発表者名: Z. Cai, Zhi-Zhong Chen, G. Lin, and L. Wang
  • 学会等名: Proceedings of 2nd International Conference on Combinatorial Optimization and Applications(COCOA' 08), Lecture Notes in Computer Science
  • 発表場所: Newfoundland, Canada
• [学会発表] Approximating Maximum Edge 2-Coloring in Simple Graphs via Local Improvement. (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen and R. Tanahashi
  • 学会等名: Proceedings of 4th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management(AAIM' 08), Lecture Notes in Computer Science
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] An Improved Randomized Approximation Algorithm for Maximum Triangle Packing (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhi-Zhong Chen, R. Tanahashi, and L. Wang
  • 学会等名: Proceedings of 4th International Conference on Algorithmic Aspects in Information and Management(AAIM' 08), Lecture Notes in Computer Science
• [備考]
• [備考]
  • URL: http://rnc.r.dendai.ac.jp/~chen/downloadable.html
• [備考]
  • URL: http://rnc.r.dendai.ac.jp/~chen/downloadable.html
• [備考]
  • URL: http://rnc.r.dendai.ac.jp/~chen/downloadable.html
• [備考]
  • URL: http://rnc.r.dendai.ac.jp/~chen/downloadable.html